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航天科技助力中国奥运健儿赛场扬国威

 来源:中国航天报

东京奥运会正在火热进行中,我国奥运健儿不断取得骄人成绩。截至8月3日9时,中国体育代表团以29金17银16铜的好成绩位列金牌榜首位。

在欢庆的国人中,一群航天人显得尤为高兴。他们就是来自中国航天科技集团有限公司九院、十一院等单位的相关项目团队。

为奥运训练赋予科技力量

近年来,随着体育运动的科技化程度不断提高,奥运项目已发展成运动员和科技装备紧密联系的综合竞赛。采用高科技手段进行参数分析、指导训练,已经被很多高水平运动员广泛采用,也成为支撑奥运夺金的关键因素之一。

国家体育总局和集团公司党组高度重视上级领导关于科学技术助力奥运的指示和要求,统筹谋划,设立专项经费用于航天技术助力奥运项目研发。

中国科学院院士、集团公司研发部部长王巍亲自带队,携九院、十一院等单位相关项目团队与国家体育总局、中国游泳队、中国赛艇队等进行深入交流和研讨,并对项目方案进行评审。

用航天技术精准测泳姿

7月29日,中国游泳队连续收获女子200米蝶泳项目和女子4×200米自由泳接力项目两枚金牌,并分别打破奥运纪录和世界纪录,这也是中国游泳队首次在接力项目中获得奥运金牌。

此前,为了更科学准确地测量运动员游泳姿态等关键信息,自2019年12月起,王巍院士便带领九院时代光电公司研发团队,与国家体育总局、中国游泳队专家进行深入交流和研讨,希望利用先进航天技术,研发精密测量产品,帮助游泳运动员加强训练科学性,提高竞赛成绩。

2020年1月,时代光电公司研制的运动测量系统原理样机完成演示验证。参加试用的教练和运动员均认为测量结果真实反映了运动员的运动状态,且量化结果对后续训练具有很好的参考作用。

克服新冠肺炎疫情等诸多困难,经过一年多的持续改进,研发团队终于在2021年3月携带运动测量产品,在十一院第三研究所设计建造的体育综合训练风洞进行科学试验。

为确保试验过程中不出现丝毫差错,时代光电公司副总经理向政带领运动测量团队提前一天进驻试验现场,反复开展试验过程的演练、人员分工和试验流程的优化、参试产品性能的确认测试等,并针对试验过程中可能出现的情况制定应急预案,确保试验万无一失。

通过试验,智能测量与数字训练系统获得了运动员在训练时的姿态、速度、位置、角速度、加速度等运动信息,并通过视频采集与同步显示功能将信息提供给教练团队。这为教练团队确定训练方案、改善运动员身体流线型、优化技术动作、减小阻力、提高运动成绩提供科学依据,在聚焦专项技术能力测试及科学化训练的“精、准、快”上取得突破。

航天风洞助中国红“艇”争气

在7月28日举行的东京奥运会赛艇比赛女子四人双桨项目决赛中,中国队摘得金牌,这是中国队在2008年北京奥运会后夺得的首枚奥运赛艇金牌。比赛中, “中国红”始终冲在最前列,而在运动员们的背后,也有着航天人的不懈奋斗。

十一院积极落实集团公司关于航天技术应用于奥运重点项目的科技攻关要求,将航天空气动力设计与测试技术应用于多项奥运比赛项目,满足不同测试需求,为“科技奥运”贡献力量。

赛艇长达12米,安装配套装置复杂,四人赛艇风洞试验项目的难度可想而知。在试验中,速度仅有每秒6米,载荷只有几公斤,对分辨率的要求极高,但赛艇、运动员及支撑装置重量达900公斤,测试难度很大。试验要求模拟真实的比赛条件,在风洞中需要模拟水面,并且仅测量水面以上部分的气动力,这对项目团队提出了更高要求。

为了提升中国赛艇队训练的科学性,科研人员亲自模拟运动员抓水、驱动、出水、回桨等不同动作姿态的气动力大小,并对4名运动员不同编队组合对气动阻力的影响进行试验。

针对四人赛艇风洞试验项目的要求,十一院低速风洞实验室利用团队在航天领域多年累积的设计与风洞测试方面的专业知识和科研成果,成功开发了一套基于气浮装置的三维力测量平台。测力装置经过精心设计和调试,完全满足高精度小载荷风洞测试项目的要求,为运动员比赛提供科学的参考。

国家体育总局的专家们对多项航天技术的测量和试验成果给予高度肯定。中国奥运健儿们站上世界最高领奖台,他们优异的成绩也激励着航天人继续改进产品、拓展应用场景,为运动员提高成绩提供更加坚实有力的科学支持,助力更多中国体育健儿取得更好成绩。(任悦鸣 吴楠 葛宏升)

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